生物基纤维造福人类
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生物基纤维的用途
生物基纤维,是指除天然纤维(棉、毛、丝、麻)以外的再生纤维及合成纤维,被视为工业时代天然纤维的延续,具有绿色、环境友好、原料可再生以及生物降解等优良特性。
生物基纤维的发展潜力巨大:一是该技术的成果可以代替石油,在性能上具备对常规化学纤维的广泛替代性,可应用于纺织、医用材料、卫生防护、航天军工等多个领域;二是生物基纤维及原料具有可再生和生物降解等特性,对环境友好,符合当下及未来绿色环保的发展趋势;三是该种类纤维具有超越常规纤维的性能,例如生物基PTT纤维综合了锦纶的柔软性、腈纶的蓬松性、涤纶的抗污性及接近氨纶的弹性恢复能力,将各种化纤的优良性能集于一身,是当前国际市场最新开发的热门高分子材料之一。
近年来,生物基纤维的发展受到国家的大力支持,是国务院新兴战略产业20大重大工程之一,国家发改委、财政部、工信部、科技部、中科院等部门正在联合推动“生物基化学纤维及原料专项”的实施。
目前,我国在生物基再生纤维及合成纤维领域已开发出较为完整的、具有鲜明特色的品种,前者主要包括壳聚糖纤维、竹浆纤维、麻浆纤维、
蛋白纤维等,后者主要包括PTT纤维、PDT纤维、PLA纤维、PHBV/PLA共混纤维等,多数拥有自主知识产权,部分处于国际领先水平,均已进入产业化阶段。
其中,国内的恒逸(浙江)、荣盛(浙江)、桐昆(浙江)、盛虹(江苏)、恒力(江苏)、海斯摩尔(山东)、百合医疗(广东)等企业,凭借先进技术带来的后发优势已发展成为行业的龙头企业。
恒逸集团先后在大容量熔体直纺聚酯、PTA、己内酰胺的国产化技术方面取得重要突破;海斯摩尔开发的壳聚糖纤维有独特的抑菌性能,已成功应用于航天、医疗等领域;百合医疗科技运用海藻酸钙纤维做成的医药敷料,产品主要供应欧洲和美国。
2024新纤维新技术标题:2024年新纤维和新技术的综述引言:自20世纪以来,纤维和技术的不断发展推动了纺织工业的进步。
在2024年,新纤维和新技术的推出进一步加快了这一进程。
本文将对2024年的新纤维和新技术进行综述,包括其应用领域、特点和前景等方面的内容。
一、碳纤维碳纤维是2024年最具颠覆性和创新性的纤维之一、它的独特结构使其具有轻、强、耐腐蚀等优点,因此在航空航天、船舶、体育器材等领域得到广泛应用。
2024年的新碳纤维技术进一步提高了其性能和降低了成本,为碳纤维应用的扩展提供了更多可能性。
二、生物基纤维生物基纤维是以天然植物纤维或生物质材料为原料生产的纤维。
2024年,生物基纤维的应用领域有了更多的拓展,包括纺织品、纸张、建筑材料等。
由于其可再生、生态友好等特点,生物基纤维被视为传统纤维的替代品,并在可持续发展领域受到了广泛关注。
三、纳米纤维纳米纤维是由纳米级颗粒构成的纤维,具有超细、高比表面积等特点。
2024年纳米纤维的应用广泛涉及到过滤材料、传感器、能量储存和释放等领域。
与传统纤维相比,纳米纤维具有更好的性能和功能,可以为各行业带来新的机遇和挑战。
四、智能纤维智能纤维集合了纺织品和电子技术,能够感知、响应和适应环境变化。
2024年,智能纤维在穿戴设备、医疗保健、体育健身等领域取得了重大突破。
智能纤维的兴起将改变人们与纺织品的互动方式,并为纺织行业带来全新的发展机会。
五、3D打印技术3D打印技术是一种在纤维工业中应用颇为广泛的新技术。
它通过逐层堆叠材料来实现产品的制造,并且可以实现高度定制化的生产。
2024年,纤维3D打印技术不仅被用于纺织品和服装生产,还在建筑、医疗和汽车等领域展现了巨大潜力。
六、大数据分析大数据分析技术在纤维工业中的应用也逐渐成为热点。
通过对大规模数据集进行挖掘和分析,纺织企业能够更好地了解市场需求和消费者喜好,从而提供更优质、个性化的产品和服务。
2024年,大数据分析技术为纤维工业带来了效率提升和市场拓展的机会。
生物基纤维造福人类:源于自然的馈赠生物技术是21世纪最重要的科学技术前沿领域之一。
随着绿色环保和可持续发展的理念不断深入人心,生物聚合物技术持续高速发展。
依据欧洲生物塑料协会的研究报告,当前开发中的生物高分子材料包括纤维素聚合物,生物基聚酯PLA、PHB、PTT、PBT、PET等、生物基聚酰胺PAll、PA6、PA66、PA69、PA610、生物基聚乙烯、生物基聚丙烯、生物基PVC、生物基TPU以及淀粉基聚合物等。
生物基纤维采用农、林、海洋废弃物、副产物加工而成,是来源于可再生生物质的一类纤维,体现了资源的综合利用与现代纤维加工技术完美融合,产品亲和人体,环境友好,并有特有的功能,引领新的消费趋势。
其中,再生生物基纤维以针叶树、木材下脚料、毛竹、麻类、藻类、虾、蟹等水产品和昆虫等节肢动物的外壳为原料,原料广且环保自然。
合成生物基纤维采用农林副产物为原材料,经发酵制得生物基原料,制得生物基PTT、PDT聚酯。
它们都是极具发展前景的纺织材料。
背景政策支撑路径清晰当前,世界各国特别是发达国家在世界金融危机后,均把发展生物产业作为走出困境、争夺高新技术制高点、重新走向繁荣的国家战略。
从20世纪90年代起,美国、欧盟、日本等传统化纤生产强国一方面受石油短缺、环境问题影响,逐渐退出常规化纤生产,另一方面重新定义纤维材料不仅是服装、家纺、产业用纺织品的原料,而且是重要的基础材料和工程材料。
他们不断进行产业结构调整,逐步把纤维产业转向利润更高、受资源或环境影响更小的高性能化学纤维和生物基化学纤维的研发和生产。
目前在我国,发改委、财政部、工信部、科技部、中科院等部门正在联合推动“生物基化学纤维及原料专项实施方案”。
记者了解到,根据《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》和《生物产业发展“十一五”规划》的要求,2008年国家发展改革委就已经开始组织“生物基材料国家高技术产业化重大专项”申报工作现改为“生物基材料重大工程实施方案”,“生物基化学纤维及原料专项实施方案”是这个项目下的分支项目。
生物基化学纤维产业发展政策生物基化学纤维产业发展政策随着社会的发展和人们对环保和可持续发展的重视,生物基化学纤维产业正逐渐成为热门话题。
这一产业的发展对于推动经济增长、改善人民生活水平、促进生态环境保护等方面都具有重要的作用。
政府应该出台相应的政策来支持和推动生物基化学纤维产业的发展。
一、产业发展现状分析当前,我国的生物基化学纤维产业已经取得了一定的发展成就。
从历史上看,我国在丝绸、棉纺、麻纺等传统纤维产业上具有悠久的历史和丰富的经验。
而在近些年,生物基化学纤维产业也取得了较大的发展,并在全球范围内占据了一定的市场份额。
但与国外发达国家相比,我国的生物基化学纤维产业在技术、质量、品牌等方面仍存在一定差距,还有待进一步提高。
二、政策支持的必要性为了加快生物基化学纤维产业的发展,在技术创新、品质提升、市场拓展等方面,需要政府出台有力的支持政策。
生物基化学纤维产业在技术创新方面需要大量的资金投入,因此政府可以通过税收优惠、科研资金扶持等方式来支持相关企业和科研机构进行技术研发工作。
在产品质量和品牌建设方面,政府可以加大质量监督抽查力度,对产品的质量进行监管,同时鼓励企业积极参与国际市场竞争,提升自身的品牌知名度。
针对生物基化学纤维产业的市场拓展和国际合作,政府可以出台对外贸易政策,降低出口关税,扩大出口贸易,同时鼓励企业与国外企业进行技术合作,提高国际竞争力。
三、个人观点从个人观点来看,生物基化学纤维产业的发展对于化学工业的可持续发展和经济结构的优化具有重要意义。
生物基化学纤维产品具有质地柔软、透气性好、易于染色等特点,能够满足人们对于健康、环保的需求。
政府应该更加重视这一产业的发展,并出台更多的支持政策,以推动相关企业和科研机构加大技术创新和产品质量的提升力度。
总结起来,政府应该加大对生物基化学纤维产业的支持力度,促进其技术创新、品质提升和市场拓展。
通过多方面的政策支持,能够加快我国生物基化学纤维产业的发展,推动经济结构的优化和可持续发展。
生物基化学纤维
生物基化学纤维是指以生物质为原料,经过化学处理和纺丝加工
制成的纤维。
与传统的化纤相比,生物基化学纤维具有环保、生物降
解等优点,成为未来纤维发展的重点。
生物基化学纤维的原料主要来自农林废弃物、生活垃圾等生物质
资源。
利用这些资源制成的纤维不仅可以达到可持续发展的目的,还
减少了大量的环境污染和浪费。
生物基化学纤维通常是通过化学处理的方法将原料进行分解和转化。
其中最常见的方法是酸碱处理、酶解和微生物发酵。
这些过程可
以使得原料的化学结构得到改变,使其更加适合纺织加工制成纤维。
生物基化学纤维的制备过程和传统的化纤类似,主要包括纺丝和
加工两个步骤。
纺丝过程以稀溶液为原料,经过拉伸、旋转等工艺制
成连续的纤维。
加工过程则包括染色、印花、整理等工艺,将原本单
调的纤维变成具有多种风格的面料。
生物基化学纤维的应用范围非常广泛,目前已经在服装、家居、
汽车、医疗等领域逐渐得到普及和应用。
其中最具代表性的是用于服
装面料制作,如天丝、竹纤维、大麻纤维等,这些面料的特点是柔软、透气、舒适,能够满足现代消费者对环保和健康需求,成为时尚的宠儿。
总的来说,生物基化学纤维作为新兴的纤维行业,不仅具备绿色环保、可持续发展的特点,还有巨大的发展潜力。
未来,生物基化学纤维将成为纤维行业的一大趋势和方向,值得人们的关注和投资。
生物基纳米纤维的制备与应用前景1. 背景生物基纳米纤维是一种新型的纳米材料,它是以天然生物资源为原料,通过特殊的制备方法得到的纳米纤维生物基纳米纤维具有良好的生物相容性、可降解性和优异的物理化学性能,因此在许多领域具有广泛的应用前景2. 生物基纳米纤维的制备生物基纳米纤维的制备方法主要有两种,一种是从天然高分子材料中提取纳米纤维,另一种是通过化学合成方法制备生物基纳米纤维2.1 从天然高分子材料中提取纳米纤维从天然高分子材料中提取纳米纤维的方法主要有机械切割法、酶解法、超声波法等机械切割法是通过机械力将天然高分子材料切割成纳米纤维;酶解法是利用酶对天然高分子材料的降解作用,将其分解成纳米纤维;超声波法是利用超声波对天然高分子材料的破坏作用,将其分解成纳米纤维2.2 通过化学合成方法制备生物基纳米纤维通过化学合成方法制备生物基纳米纤维的方法主要有聚合反应法、溶胶-凝胶法、静电纺丝法等聚合反应法是通过聚合反应将生物基单体转化为纳米纤维;溶胶-凝胶法是利用溶胶-凝胶过程将生物基单体转化为纳米纤维;静电纺丝法是利用静电作用将生物基溶液纺制成纳米纤维3. 生物基纳米纤维的应用前景生物基纳米纤维具有许多独特的性能,因此在许多领域具有广泛的应用前景3.1 生物医学领域生物基纳米纤维具有良好的生物相容性,可以用于制备生物医学材料,如药物载体、细胞支架、伤口敷料等其独特的纳米尺寸可以促进药物的渗透和释放,提高治疗效果此外,生物基纳米纤维还可以用于组织工程和再生医学领域,促进组织的修复和再生3.2 环境领域生物基纳米纤维具有较高的比表面积和优异的吸附性能,可以用于环境净化和污染治理例如,可以利用生物基纳米纤维制备高效的吸附材料,用于去除水中的重金属离子和有机污染物此外,生物基纳米纤维还可以用于制备生物传感器和生物探针,用于环境监测和生物检测3.3 纺织领域生物基纳米纤维可以用于制备高性能的纺织材料,如生物基纳米纤维纱线和织物这些材料具有优异的力学性能、透气性和吸湿性,可以用于制备服装、床上用品、卫生用品等此外,生物基纳米纤维还可以用于制备智能纺织品,如温度调节纺织品和湿度调节纺织品3.4 食品领域生物基纳米纤维可以用于制备食品包装材料和食品添加剂生物基纳米纤维具有良好的生物降解性和抗菌性能,可以用于制备环保型食品包装材料,减少塑料污染此外,生物基纳米纤维还可以作为食品添加剂,改善食品的质地和口感,提高食品的营养价值4. 结论生物基纳米纤维是一种新型的纳米材料,具有许多独特的性能和广泛的应用前景通过不同的制备方法,可以得到不同形态和性能的生物基纳米纤维在生物医学、环境、纺织和食品等领域,生物基纳米纤维都具有重要的应用价值因此,进一步研究和开发生物基纳米纤维的制备方法和应用前景,将对社会和经济的发展产生积极的影响1. 背景生物基纳米纤维作为一种新型的纳米材料,以其独特的性能和广泛的应用前景受到越来越多的关注它主要是利用天然生物资源为原料,通过特殊的制备方法得到的纳米纤维生物基纳米纤维具有良好的生物相容性、可降解性和优异的物理化学性能,这使得它在多个领域具有巨大的应用潜力2. 生物基纳米纤维的制备生物基纳米纤维的制备方法多种多样,主要分为从天然高分子材料中提取纳米纤维和通过化学合成方法制备生物基纳米纤维两大类2.1 从天然高分子材料中提取纳米纤维从天然高分子材料中提取纳米纤维的方法包括机械切割法、酶解法和超声波法等机械切割法是通过机械力将天然高分子材料切割成纳米纤维;酶解法是利用酶对天然高分子材料的降解作用,将其分解成纳米纤维;超声波法是利用超声波对天然高分子材料的破坏作用,将其分解成纳米纤维2.2 通过化学合成方法制备生物基纳米纤维通过化学合成方法制备生物基纳米纤维的方法主要有聚合反应法、溶胶-凝胶法和静电纺丝法等聚合反应法是通过聚合反应将生物基单体转化为纳米纤维;溶胶-凝胶法是利用溶胶-凝胶过程将生物基单体转化为纳米纤维;静电纺丝法是利用静电作用将生物基溶液纺制成纳米纤维3. 生物基纳米纤维的应用前景生物基纳米纤维因其独特的性能,在多个领域都有着广阔的应用前景3.1 生物医学领域生物基纳米纤维因其良好的生物相容性,可以用于制备生物医学材料,如药物载体、细胞支架、伤口敷料等其独特的纳米尺寸可以促进药物的渗透和释放,提高治疗效果此外,生物基纳米纤维还可以用于组织工程和再生医学领域,促进组织的修复和再生3.2 环境领域生物基纳米纤维具有较高的比表面积和优异的吸附性能,可以用于环境净化和污染治理例如,可以利用生物基纳米纤维制备高效的吸附材料,用于去除水中的重金属离子和有机污染物此外,生物基纳米纤维还可以用于制备生物传感器和生物探针,用于环境监测和生物检测3.3 纺织领域生物基纳米纤维可以用于制备高性能的纺织材料,如生物基纳米纤维纱线和织物这些材料具有优异的力学性能、透气性和吸湿性,可以用于制备服装、床上用品、卫生用品等此外,生物基纳米纤维还可以用于制备智能纺织品,如温度调节纺织品和湿度调节纺织品3.4 食品领域生物基纳米纤维可以用于制备食品包装材料和食品添加剂生物基纳米纤维具有良好的生物降解性和抗菌性能,可以用于制备环保型食品包装材料,减少塑料污染此外,生物基纳米纤维还可以作为食品添加剂,改善食品的质地和口感,提高食品的营养价值4. 结论生物基纳米纤维作为一种新型的纳米材料,以其独特的性能和广泛的应用前景受到越来越多的关注通过不同的制备方法,可以得到不同形态和性能的生物基纳米纤维在生物医学、环境、纺织和食品等领域,生物基纳米纤维都具有重要的应用价值因此,进一步研究和开发生物基纳米纤维的制备方法和应用前景,将对社会和经济的发展产生积极的影响应用场合生物医学领域在生物医学领域,生物基纳米纤维的应用场合主要包括药物载体、细胞支架和伤口敷料由于其良好的生物相容性,生物基纳米纤维可以有效地载药并实现药物的缓释,提高治疗效果此外,生物基纳米纤维还可用于制备细胞支架,促进细胞生长和组织再生同时,生物基纳米纤维制成的伤口敷料可以促进伤口的愈合过程,减少疤痕形成环境领域在环境领域,生物基纳米纤维主要应用于水处理、空气净化和土壤修复等方面由于其较高的比表面积和优异的吸附性能,生物基纳米纤维可以有效地去除水中的重金属离子和有机污染物,净化水质此外,生物基纳米纤维还可以用于制备生物传感器和生物探针,用于环境监测和生物检测,有助于及时发现和解决环境问题纺织领域在纺织领域,生物基纳米纤维的应用场合主要包括高性能纺织材料和智能纺织品生物基纳米纤维制成的纺织材料具有优异的力学性能、透气性和吸湿性,可以用于制备服装、床上用品、卫生用品等此外,生物基纳米纤维还可以用于制备温度调节纺织品和湿度调节纺织品,为人们提供更加舒适的穿着体验在食品领域,生物基纳米纤维的应用场合主要包括食品包装材料和食品添加剂生物基纳米纤维具有良好的生物降解性和抗菌性能,可以用于制备环保型食品包装材料,减少塑料污染此外,生物基纳米纤维还可以作为食品添加剂,改善食品的质地和口感,提高食品的营养价值注意事项虽然生物基纳米纤维具有许多独特的性能和广泛的应用前景,但在实际应用过程中也需要注意以下几点:生物相容性由于生物基纳米纤维具有良好的生物相容性,其在生物医学领域的应用需要严格控制其生物相容性,确保其对生物体无毒、无刺激性,不会引起免疫反应等降解性生物基纳米纤维具有可降解性,但在实际应用过程中,需要控制其降解速率,以满足实际应用需求例如,在药物载体和食品包装材料中的应用,需要确保其在一定时间内能够有效发挥作用,而不是过早地降解制备过程的控制生物基纳米纤维的制备过程中,需要严格控制反应条件,如温度、湿度、反应时间等,以确保制备出的纳米纤维具有预期的性能在环境领域应用生物基纳米纤维时,需要充分考虑其对环境的影响,确保其能够有效地去除污染物,同时不会对环境造成二次污染安全性在食品领域应用生物基纳米纤维时,需要确保其安全性,避免对人体健康产生不良影响生物基纳米纤维具有广泛的应用前景,但在不同领域的应用过程中,需要注意其生物相容性、降解性、制备过程的控制、环境影响以及安全性等问题,以确保其能够充分发挥优势,为人类社会的发展做出贡献。
生物基纤维材料
生物基纤维材料是指来源于天然生物体的材料,如植物纤维、动物纤维等。
这些材料具有良好的生物可降解性和生物相容性,能够有效减少环境污染和生物毒性。
生物基纤维材料广泛应用于纺织、医疗、食品、包装、建筑等领域。
其中,纺织领域主要应用于面料、绳索、纸张等产品中,其性能优良,具有优异的透气性、吸湿性和柔软性等特点。
在医疗领域,生物基纤维材料被广泛用于医用敷料、医用纱线、人工血管等器械中,其生物相容性高,能够有效避免对人体的损伤。
在食品包装领域,生物基纤维材料能够有效保护食品的品质和营养成分,减少包装材料对环境的污染。
在建筑领域,生物基纤维材料被广泛应用于隔音、隔热等领域,具有良好的隔热、隔音效果,能够有效提升建筑物的环保性和舒适度。
未来,生物基纤维材料将进一步完善其性能和应用领域,成为替代传统材料的重要选择。
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生物基化学纤维制造市场分析现状简介生物基化学纤维是一种以天然生物质为原料制造的纤维材料,具有良好的可再生性和生物降解性。
随着人们对环境保护和可持续发展的重视,生物基化学纤维的制造市场呈现出快速增长的态势。
本文旨在对生物基化学纤维制造市场的现状进行详细分析。
市场规模目前,生物基化学纤维制造市场规模逐年扩大。
据市场研究数据显示,2019年全球生物基化学纤维制造市场规模达到XX亿美元,预计到2025年将达到XX亿美元。
这一增长趋势主要受到环境保护和可持续发展理念的影响,以及生物基化学纤维在纺织、包装等领域的广泛应用。
市场驱动因素生物基化学纤维制造市场的增长主要受到以下驱动因素的影响:1.环境保护意识增强:生物基化学纤维制造不依赖于石化资源,减少对环境的污染,符合人们对环境友好型产品的需求。
2.可持续发展需求:生物基化学纤维具有良好的可再生性和生物降解性,符合可持续发展的理念,受到各国政府的支持和鼓励。
3.纺织和包装市场需求增长:生物基化学纤维在纺织和包装等领域具有广泛的应用前景,随着这些行业的发展,市场需求逐渐增加。
主要产品分类生物基化学纤维制造市场的主要产品包括:1.生物基合成纤维:采用生物基原料经过化学合成反应得到的纤维,如生物基聚酯纤维、生物基尼龙纤维等。
2.生物基天然纤维:直接从植物、木材等天然生物质中提取的纤维,如生物基棉纤维、生物基麻纤维等。
主要应用领域生物基化学纤维在多个领域有广泛的应用,主要包括:1.纺织品:生物基化学纤维可以用于制造各种纺织品,如服装、家纺等。
其具有柔软、透气等优良性能,受到消费者的青睐。
2.包装材料:生物基化学纤维可以制造可降解的包装材料,如纸袋、膜等。
这些材料能够有效减少对环境的污染。
3.医疗用品:生物基化学纤维可以制造医疗用品,如敷料、缝线等。
其生物降解性和生物相容性使其在医疗领域具有广泛的应用前景。
主要市场地区目前,生物基化学纤维制造市场主要集中在以下地区:1.北美地区:北美地区对环境保护和可持续发展的重视程度较高,生物基化学纤维市场发展迅速。
人造纤维的可持续发展探讨生物基纤维和再生纤维的应用前景人造纤维是指通过人工合成和处理的纤维材料,广泛应用于纺织、医疗、建筑和汽车等领域。
然而,传统的人造纤维制造过程存在对环境和人类健康的负面影响。
因此,倡导可持续发展的人造纤维已成为当前的研究热点。
本文将探讨两种可持续发展的人造纤维,即生物基纤维和再生纤维,并分析它们在各个领域的应用前景。
生物基纤维指的是以生物质为原料制造的纤维。
生物基纤维的制造过程使用的是可再生的天然资源,如木材、植物秸秆和农作物纤维等。
相较于传统的合成纤维,生物基纤维具有以下几个优势。
首先,生物基纤维的可再生性使其在环境保护方面表现出色。
生物基纤维的制造过程中,使用的是可再生的原料,不会造成资源浪费和环境破坏。
而传统的合成纤维制造需要大量的化石能源和化学品,对环境造成了很大的负担。
其次,生物基纤维的降解性能使其在废弃物处理方面更加可持续。
生物基纤维在自然条件下可以分解为无害的物质,不会对环境造成污染。
而传统合成纤维在废弃后需要经历漫长的分解过程,释放出有害物质,对环境造成潜在风险。
此外,生物基纤维在纺织品的性能方面也有一定的优势。
由于其天然来源,生物基纤维具有较好的透气性和吸湿性,使得纺织品更加舒适。
而传统合成纤维因为化学处理,往往具有较差的透气性和吸湿性,不利于人体的健康。
再生纤维是指通过废弃物或废旧纺织品等再利用材料制造的纤维。
再生纤维的制造过程可以减少对自然资源的需求,同时解决纺织品废弃物的处理问题。
再生纤维具有以下几个重要特点。
首先,再生纤维的可持续性表现在从废弃物中获得材料的过程。
废弃纺织品通常经过回收和加工处理,将纤维素等可再利用的材料提取出来,再制造为新的纤维。
这种循环利用的过程可以有效减少对原材料的需求,降低能源消耗和环境污染。
其次,再生纤维在减少废弃物方面起到重要作用。
废纺织品通常占据垃圾填埋场的很大一部分,难以降解,对环境造成压力。
通过再生纤维的制造和应用,可以将这些废弃物转化为有用的资源,减少对环境的负面影响。
纤维科普一文带你了解生物基化学纤维编者按生物基化学纤维是以生物质为原料或含有生物质来源单体的聚合物所制成的纤维,产品具有生态环保、人体亲和、抑菌舒适、废弃物可生物降解等性能,已广泛应用于贴身内衣、衬衣、袜类、家纺等产品。
生物基纤维科普知识系列的推出就是为了让行业人士及消费者对生物基纤维有更全面的了解。
合成纤维以石油为主要原料,石油作为一次性资源正面临日益枯竭的困境。
同时,传统合成纤维还具有不易降解的特点,“白色污染”带来的危害已受到人们的高度关注。
为适应绿色环保和可持续发展的需求,研究开发新型生物基化学纤维成为发达国家的战略计划。
近年来,生物基纤维生产技术不断涌现,生物基纤维已经在服装和家纺等产品中获得广泛应用。
什么是生物基化学纤维?生物基化学纤维有哪些品种?有哪些特点?所有生物基化学纤维都具有可降解特点吗?……让我们一起来了解一下生物基化学纤维的方方面面。
1.什么是生物基化学纤维?生物基纤维或生物源纤维(Bio-based fiber)是指利用可再生的生物体或生物提取物制成的纤维。
以区别于用煤、石油等不可再生石化资源为原料生产的纤维。
生物基纤维的品种很多,为了研究和使用上的方便,可以从不同角度对它们进行分类:1)从生物学的属性,可分为动物质纤维、植物质纤维和微生物质纤维;2)从产业分类,可分为农副产生物质纤维和海副产生物质纤维;3)根据生产过程,生物基纤维可分为三大类:▲生物基原生纤维,经物理方法加工处理成后直接使用的动植物纤维;▲生物基再生纤维,即以天然动植物为原料,经过物理或化学方法制成纺丝溶液,而后通过适当的纺丝工艺制备而成的纤维;▲生物基合成纤维,以生物质为原料,通过化学方法制成高纯度单体,而后经过聚合反应获得高分子量的聚合物,再经适当的纺丝工艺加工成的纤维。
生物基再生纤维和生物基合成纤维统称为生物基化学纤维。
那么这两类纤维有何不同呢?生物基再生纤维不改变生物质大分子原有的化学结构,纺丝过程是对其物理形态的再造,它仅仅改变了聚集态结构。
生物基纤维造福人类:源于自然的馈赠
生物技术是21世纪最重要的科学技术前沿领域之一。
随着绿色环保和可持续发展的理念不断深入人心,生物聚合物技术持续高速发展。
依据欧洲生物塑料协会的研究报告,当前开发中的生物高分子材料包括纤维素聚合物,生物基聚酯PLA、PHB、PTT、PBT、PET等、生物基聚酰胺PAll、PA6、PA66、PA69、PA610、生物基聚乙烯、生物基聚丙烯、生物基PVC、生物基TPU以及淀粉基聚合物等。
生物基纤维采用农、林、海洋废弃物、副产物加工而成,是来源于可再生生物质的一类纤维,体现了资源的综合利用与现代纤维加工技术完美融合,产品亲和人体,环境友好,并有特有的功能,引领新的消费趋势。
其中,再生生物基纤维以针叶树、木材下脚料、毛竹、麻类、藻类、虾、蟹等水产品和昆虫等节肢动物的外壳为原料,原料广且环保自然。
合成生物基纤维采用农林副产物为原材料,经发酵制得生物基原料,制得生物基PTT、PDT聚酯。
它们都是极具发展前景的纺织材料。
背景
政策支撑路径清晰
当前,世界各国特别是发达国家在世界金融危机后,均把发展生物产业作为走出困境、争夺高新技术制高点、重新走向繁荣的国家战略。
从20世纪90年代起,美国、欧盟、日本等传统化纤生产强国一方面受石油短缺、环境问题影响,逐渐退出常规化纤生产,另一方面重新定义纤维材料不仅是服装、家纺、产业用纺织品的原料,而且是重要的基础材料和工程材料。
他们不断进行产业结构调整,逐步把纤维产业转向利润更高、受资源或环境影响更小的高性能化学纤维和生物基化学纤维的研发和生产。
目前在我国,发改委、财政部、工信部、科技部、中科院等部门正在联合推动“生物基化学纤维及原料专项实施方案”。
记者了解到,根据《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》和《生物产业发展“十一五”规划》的要求,2008年国家发展改革委就已经开始组织“生物基材料国家高技术产业化重大专项”申报工作现改为“生物基材料重大工程实施方案”,“生物基化学纤维及原料专项实施方案”是这个项目下的分支项目。
我国生物基化学纤维的生产目前还处于产业化突破的关键阶段,而当前的主要任务就是尽快实现“三个替代”、“三个结合”和“三个重点”。
“三个替代”即原料替代、过程替代和产品替代。
“三个结合”即与生物化工产业相结合;与节能环保、废物利用相结合;与功能改进及推广应用相结合。
“三个重点”即重点攻克生物多元醇生产及应用技术、聚乳酸纤维原料制备及纤维应用技术以及海洋生物基纤维原料多元化及规模化生产技术。
从国际范围来看,发展方向与路径也逐步清晰。
2011年世界生物塑料会议纽约展现出了生物PX/PTA与100%生物聚酯技术高速发展的实例,引起了业界的广泛关注。
预计生物路线的PX/PTA/PET产业链将于2015~2016年间实现商业化运行。
美国Freedonia公司预测,未来几年间100%生物基PET工业化规模生产将成为现实。
拥有生产此产品完整产业链的公司。
企业产PTT生物质差别化纤维5万吨,年产PDO2万吨的项目已经于去年正式投入运营。
除了聚酯PTT,海藻酸盐纤维、纯壳聚糖纤维等品种也在紧锣密鼓的布局中。
其中,海藻酸盐纤维挖掘了海洋新资源,同时具有天然抗菌、亲肤的功效。
目前,广东百合医疗科技有限公司“海藻酸盐纤维及其生物医用敷料产业化建设”项目的研究成果总体技术达到国际先进水平,其中产品质量指标达到国际领先水平。
浙江越隆集团绍兴蓝海科技有限公司百吨级海藻酸盐纤维生产装置试车成功,目前产品已推向市场。
和海藻酸盐纤维相似,纯壳聚糖纤维也拥有出众的天然抗菌功效。
而且,无毒、防霉、抗菌、阻燃、抗静电,壳聚糖纤维是少有的、同时天然具备这五大功能的纤维品种。
生产壳聚糖纤维的主要原料壳聚糖是甲壳素脱乙酰基后的产物。
甲壳素又名甲壳质,部分来自于常见的虾皮蟹壳。
目前,海斯摩尔纯壳聚糖纤维等生物基纤维已突破关键技术并具备工业化产能基础,总体技术水平达到国际领先。
生物基纤维正呈现出百花齐放的态势。
根据有关规划,到2015年,我国生物基化学纤维及其原料产量将由2012年的300万吨包括传统生物基再生纤维提高到510万吨,年均增长17%。
生物基化学纤维及其原料的总产值将达到1050亿元,增加值达440亿元。
应用
亲肤安全领域无限
再生生物基纤维,具有优良的人体亲和性,可广泛应用于贴身内衣、家纺、衬衫、袜类、服装、休闲等领域。
以壳聚糖纤维为例,除了用于医用纺织品外,壳聚糖纤维还可做放射物质的屏障用布、从事核工业人员的劳动防护用品,可推广做烟草工业的烟草过滤嘴材料,做净水器和特别用途的空气过滤器材料,也可以做特殊污染的防止布等。
在纺织服装领域,壳聚糖纤维吸湿排汗、抗静电、抑菌防霉等功能性,使其特别适合做床上用品、内衣、袜子、毛巾等直接接触皮肤的产品。
生物基弹性纤维特殊的花生壳截面使纤维具有优良的吸湿排汗功能,具有抗氯性能,能经受一般弹力牛仔布所不能采用的漂白和洗涤环境。
用来生产四面弹力织物,高档针织面料,高弹牛仔面料,在牛仔服装、运动服装、衬衣、休闲装、女性套装、裤子等方面得到了广泛应用。
PLA纤维良好的抗皱回弹、超柔的手感、极佳的触感、色彩明亮、阻燃性、抗菌性、抗紫外性等特点。
聚乳酸纤维主要应用在内衣裤,运动休闲服饰、床品、袜子及医疗卫生材料、室内装饰领域,它具有较好的可染性和生物相容性。
PLA纤维和人体亲和,不刺激皮肤,制成的织物有丝般的光泽,有优异的悬垂性和良好的滑爽性,穿着舒适,尤其适宜制作儿童服装等用品。